无电焊接热循环测试研究

利用热电偶测试了无电焊接过程中同一厚度钢板不同位置、不同厚度钢板同一位置处的焊接热循环曲线,探讨了无电焊接热循环规律及焊接母材厚度对无电焊接热循环的影响。研究表明：无电焊接时,焊件上不同位置点的热循环曲线与电弧焊基本相似。但相较而言,无电焊接在加热阶段的升温速度与冷却阶段的降温速度均显著小于电弧焊。无电焊接过程中,焊件上离焊缝中心线越近,其升温速度越大,峰值温度越高,冷却速度也越大,这一变化规律与电弧焊时完全一致。无电焊接时,焊接热量沿横向的传热速度远大于其沿纵向的传热速度,这使得焊件厚度对无电焊接的影响较为显著,也是焊件厚度增加将导致焊接难度显著增大的根本原因。     

无电焊接材料的燃烧速度和燃烧温度研究

采用高放热性的铝热剂（CuO＋Al）并加入适当的添加剂,制备了便携式的无电焊接笔材料,其燃烧速度可控,且具有高的燃烧温度。研究了反应剂颗粒大小、混料均匀性等对无电焊接笔材料的燃烧性能的影响。结果表明：反应剂粒径对无电焊接笔的燃烧速度具有显著影响,随着反应剂粒径的增大,燃烧速度明显减慢。反应剂粒径和混料时间是影响单位时间放热量和混料均匀度的主要因素,因而对无电焊接笔的燃烧温度具有明显影响。在一定的混料时间下,反应物粉末具有最佳的混料均匀性。反应物粒径小且混料均匀性好的无电焊接笔材料,其燃烧温度高。     

无电焊接中厚度钢板焊接接头的组织结构与性能研究

采用无电焊接方法对12mm厚度钢板进行了焊接。分析了满足中厚度钢板焊接能量要求的技术途径;利用SEM,EDS,XRD等手段观察、分析了焊缝的组织成分与显微结构;测试了焊接接头的拉伸强度、弯曲强度、显微硬度等力学性能。结果表明:在选择高放热体系基础上,通过增大焊接笔直径、减小反应物料粒径、提高压坯密度等方法,可以有效增大焊接热效率,从而满足中厚度钢板焊接能量需求;焊缝组织分为热影响区、熔合区与合金区,焊缝合金与母材间通过熔合区形成了冶金结合;焊接接头因固溶强化和析晶强化的作用,具有良好的力学性能,拉伸强度、平均显微硬度与弯曲强度分别为357MPa、186HV0.2与644MPa,达到了野战应急抢修技术要求。     

添加剂对无电焊接脱渣性及焊缝成形的影响

针对焊接熔渣严重影响无电焊接焊缝成形的问题,通过添加造渣剂组分,研究了添加剂对无电焊接熔渣脱渣性及焊缝成形的影响。测试结果表明:添加剂的加入,使得无电焊接熔渣体系中形成多种多元化合物,并均匀、弥散地分布在Al2O3基体之中,形成规则的片层状组织,具有较好的相容性,而且通过形成多种多元化合物,使得无电焊接熔渣中的Al2O3相含量明显降低,从而显著地改善了无电焊接的脱渣性和焊缝成形性能,焊接接头的拉伸强度得到明显提高。     

不同分散剂对纳米SiO_2水中分散的影响

选取六偏磷酸钠(SHMP)、十二烷基苯磺酸钠(SDBS)及KCl作分散剂,并采用超声分散方法,制备纳米SiO2悬浮液,对纳米SiO2的水中分散性能进行研究。测试分散体系中纳米SiO2粒子的粒径及分布、Zeta电位及透光率,探讨了不同分散剂对纳米SiO2分散性能的影响。结果表明:不同分散剂对纳米SiO2的粒径都有明显影响,但粒径分布宽度差别较大;同在分散粒径较小的条件下,分别添加3种分散剂的悬浮液体系具有不同的稳定性,其中含SDBS的分散体系因静电和空间位阻的作用而表现出良好的分散稳定性。